Изготовление и взрывание зарядов

Наиболее широкое распространение получили на подводных работах следующие способы взрывания зарядов: электрический, детонирующим шнуром и огневой.

ВВ помещают в мягкие или жесткие оболочки. Мягкие оболочки изготовляют из плотной бумаги при весе заряда до 2 кг, из картона, ткани — при весе до 10 кг, из мешковины, прорезиненной ткани и других материалов — при весе более 10 кг. Жесткие оболочки при весе заряда до 2 кг изготовляют из стекла, при весе до 10 кг — из жести и при большем весе — из кровельного железа.

Оболочки тщательно покрывают изолирующим составом. В металлических оболочках швы пропаивают. Во избежание всплывания удельный вес зарядов должен быть не менее 1,5.

Для взрывания заряда в него вводят патрон-боевик, пред­ставляющий собой патрон ВВ с зажигательной трубкой-электро­детонатором (при электрическом взрывании), с детонирующим (при взрывании посредством детонирующего шнура) и с зажига­тельным (при огневом взрывании) шнурами.

Для изготовления патрона-боевика патрон ВВ разминают, у конца патрона развертывают оболочку, деревянной палочкой делают углубление и вводят в него электродетонатор, детонирующий (завязываемый узлом) или зажигательный шнур. Края обертки собирают и завязывают шпагатом, зажимая электропровод, детонирующий или огнепроводный шнур.

Патроны-боевики, покрытые гидроизолирующим составом, помещают внутри зарядов, выводя конец шнура или электропровода наружу.

Процесс ввода заряда ВВ в шпур или в скважину называют заряжанием. Если шпуры заряжают патронированными ВВ, то патрон-боевик располагают сверху.

При больших скоростях течения и глубинах более 1,5 м заряды вводят в шпуры по обсадным трубам, убираемым после заряжания шпуров. В навигационное время заряжание производят с понтона или с судна, а в зимнее — со льда. Свободную после заряжания часть шпура, для предотвращения всплывания патронов ВВ заполняют песком.

Для углубления Ангары были применены накладные заряды из пироксилиновых порохов. По взрывным свойствам этот порох равноценен тротилу. Бризантность его 22—24 мм, работоспособность 340 см3, скорость детонации 5200—6600 м/сек. Находясь в воде, порох не теряет своих свойств. Благодаря большому удельному весу пороха заряды из него погружаются на дно.

Накладные заряды изготовляют из марлевых мешков в виде колбас. Если заряды находятся в воде не более 20—30 мин, можно применять крафт-бумагу. Электродетонаторы и боевики из прессованного тола вводят в середину зарядов. Возможно применение и других боевиков.

Для прочности изготовленные заряды обвязывают шпагатом. Длина зарядов 7—10 м, диаметр 30—35 см.

Для удобства укладки зарядов на дно их соединяют по пять жердями, оставляя между зарядами промежутки в 40—50 см.

В навигационное время такие заряды укладывают с понтонов, оборудованных наклонными площадками (рис. 148). К месту укладки зарядов понтон подводят теплоходом. Выше места укладки, определяемого по береговым створам или по буйку, отдают якорь (груз), удерживающий заряд на месте. Затем понтон с теплоходом сплывают и заряд в процессе сплывания соскальзывает с наклонной площадки..

В зимнее время заряды укладывают через продольные борозды, устраиваемые во льду.

Описанные заряды дают хорошие результаты при углублении на незначительную величину (до 25—30 см) больших по площади участков скального русла.

Небольшие по площади подрезки покрывают сплошным матрацем, соединяя заряды без промежутков, благодаря чему не остаются огрехи (неразрушенные участки).

Электрическое взрывание производят электродетонаторами. Систему электродетонаторов, соединенных между собой и с источником тока, называют электровзрывной сетью.

Соединения детонаторов в сети бывают последовательные, параллельные и смешанные.

Рис. 148. Накладные заряды, подготовленные к погружению

При расчете электровзрывной сети определяют сопротивление магистральной сети, ее ответвлений и силу тока, проходящего в сети и в каждом электродетонаторе.

Сопротивление проводов в омах подсчитывают по формуле

,                                       (65)

где    — удельное сопротивление в омах, которое при температуре + 16° составляет: для меди — 0,0175, для алюминия — 0,0286, для железа — 0,1324 и для стали—0,2843;

— длина проводов в м;

— площадь поперечного сечения проводов в мм2.

Сечение провода должно быть не менее 0,5 мм2, а для магистральных проводов — 0,75 мм2. При подсчете общего сопротивления проводов их длину принимают на 10—15% больше фактической, чтобы учесть сопротивление соединений.

Общее сопротивление электрической цепи при последовательном соединении (рис. 149, а) определяют по формуле

,                        (66)

где    RM — сопротивление, магистральных проводов;

Ry — сопротивление участковых проводов;

RK—сопротивление пары концевых проводов;

RД — сопротивление одного электродетонатора;

RС — сопротивление соединительных проводов;

n — количество последовательно соединенных электродетонаторов.

Силу тока определяют по формуле

,                                              (67)

где    I — сила тока в а;

V — напряжение в зажимах источника тока в в;

rИ — внутреннее сопротивление источника тока в ом.

Последовательные соединения недостаточно надежны, так как при неисправности хотя бы одного ЭД или при случайном обрыве концевого провода сеть оказывается разомкнутой.

Для увеличения надежности последовательного соединения электровзрывную сеть дублируют введением в заряды электродетонаторов двух последовательных сетей (рис. 149, б), соединенных между собой параллельно и одновременно взрываемых от одного и того же источника тока, или введением в каждый заряд двух ЭД, соединенных параллельно (рис. 149, в).


Рис. 149. Схемы последовательногосоединения:
а — простое соединение: 1 — магистральные провода; 2 — участковые провода; 3 – концевые провода; 4 – соединительные провода; 5 — ЭД; б – последовательно-дублированная сеть; в – последовательное соединение с параллельным включением ЭД: 1 — магистраль; 2 — концевые провода; 3 — соединительные провода; 4 — ЭД; 5 – участковые провода

Параллельное соединение бывает пучковым и ступенчатым. В пучковом соединении одни концы проводов электродетонаторов соединяют вместе и приключают к одному проводу магистрали, а другие концы, также соединенные вместе, присоединяют ко второму проводу магистрали. При таком соединении электрический ток проходит по одному магистральному проводу, расходится по параллельным ветвям, затем переходит в другой магистральный провод и по нему возвращается к источнику тока.

Сила тока в магистрали равна сумме сил тока, проходящего в отдельных ветвях. Общее сопротивление всех ветвей сети меньше сопротивления каждой ветви в отдельности. Особенность пучкового соединения—независимость действия включенных в сеть электродето наторов. Благодаря этому случайный обрыв проводов или неисправность электродетонаторов какой-либо ветви не влияет на взрывание других электродетонаторов.

В практике взрывных работ применяют смешанные соединения, например, последовательно-параллельное. В этом соединении электродетонаторы в группах соединяют последовательно, а группы между собой параллельно (рис. 150).

Рис. 150. Последовательно-параллельное соединение

Такое соединение рассчитывают как параллельное, в котором вместо отдельных ЭД имеются их группы.

Сопротивление группы при условии равенства сопротивлений ЭД с их концевыми проводами:

ом,                                  (68)

где m - число электродетонаторов в группе.

Сопротивление всех групп

ом,                                (69)

где n — число групп.

Общее сопротивление сети

ом,                         (70)

Силу тока в цепи определяют по формуле (67).

Кроме описанных схем соединений электровзрывной сети, применяют и другие.

Расчет электровзрывной сети, когда известны число ветвей и электродетонаторов в них, а также сечения проводов, сводится к определению сил тока в ветвях. Цель расчета — проверить, достаточна ли сила тока электровзрывной машинки для безотказного взрывания сети.

Расчет выполняют в такой последовательности:

1) подсчитывают сопротивление каждой ветви;

2) определяют сопротивление магистрали;

3) определяют общее сопротивление сети;

4) подсчитывают силу тока в магистрали;

5) устанавливают силу тока в электродетонаторах и концевых проводах.

Если потребная сила тока всей сети получится меньше минимальной безотказной силы тока источника взрывания, то он может быть использован для взрывания сети. В противном случае изменяют состав сети или заменяют источник взрывания.